■奇 云 李大可

基因作證：類人猿是人類的“近親”

看過《猩球崛起》后，相信很多人的心里都會產(chǎn)生一種詭異的親切感，因為類人猿太像人類了。的確，隨著科學研究的深入，人與猿之間的區(qū)別已不像以往認為的那般遙遠。

2005年8月31日，來自美國、以色列、德國、意大利和西班牙等國家20余個科研機構的67名科學家組成的“國際黑猩猩基因測序與分析聯(lián)盟”宣布：經(jīng)過近4年的努力，他們初步完成了黑猩猩基因組序列與人類基因組序列的比較工作。分析顯示，黑猩猩和人類基因組的DNA序列相似度達到99%，即使考慮到DNA序列的插入或刪除，二者的相似度也有96%。人類與黑猩猩有29%的共同基因編碼生成同樣的蛋白質?？茖W家說，人類與黑猩猩之間的差異只相當于任意兩個不同人之間基因組差異的10倍。這一成果發(fā)表在2005年9月1日出版的《自然》雜志和9月2日出版的《科學》雜志上。值得一提的是，兩家權威科學雜志都以這項重大的研究成果作為封面文章，可見這項研究成果非同一般。

僅僅不到4%的差異，就決定了一個在籠子外面，一個在籠子里面；一個辦奧運會，一個在樹上跳來跳去；一個研究哥德巴赫猜想，一個數(shù)到9就很了不起；一個可以長成奧黛麗·赫本那樣，一個全身披滿黑毛；一個大講“人生而平等”，一個在醫(yī)學實驗室里受折磨。直立行走、復雜語言、科學和藝術、哲學和宗教……這些人特有的東西，其根源都可追究到這4%。而在這4%中，又究竟是哪些具體的差異，在黑猩猩與人之間劃出了界限？

這次，科學家發(fā)現(xiàn)，超過50個屬于人類的基因在黑猩猩基因組中丟失或者被部分地刪除了，例如有3個和炎癥相關的基因就在黑猩猩基因組中被刪除了。科學家認為，這可能有助于解釋人和黑猩猩在免疫和炎癥方面的差異。但是從基因得失的角度看，人類也并非總是走運：人類失去了一個名為caspase-12的基因，這一基因能保護大腦不受早老性癡呆癥的侵襲。這個基因有助于其他動物阻止阿爾茨海默癥（俗稱老年癡呆癥）的發(fā)生。

他們還發(fā)現(xiàn)，人類基因組有7個區(qū)域可能經(jīng)歷了25萬年來的“選擇性清洗”，也就是突變基因具有明顯競爭優(yōu)勢。經(jīng)過數(shù)百代繁殖后，突變種變成了種群里的優(yōu)勢種，相應的突變基因也變成了正?；?。人類基因組中經(jīng)過“選擇性清洗”的，就包括與語言相關的基因。

如果我們觀察人類的發(fā)展史，那么猩猩在類人猿之中是人類最遠的親戚，在1200萬～1600萬年前開始基因的分離。這較之于黑猩猩與人的分離——于450萬～600萬年前——顯然是要早很多。但是，人的基因與猩猩的基因也相似得驚人。

2011年1月，一個由100余名來自31個不同研究所的科學家組成的國際研究小組，完成了猩猩的基因組測序。這是繼人類和黑猩猩之后，第三個基因組成功測序的猿類。論文發(fā)表在2011年1月27日出版的《自然》雜志上。

通過對人類、黑猩猩和猩猩三種基因組的對比，科學家驚奇地發(fā)現(xiàn)，猩猩與人類的基因相似度達97%，表明與黑猩猩相比，猩猩與人類的關系要遠一些。顯然，猩猩的DNA改變程度較小，遠遠小于人類和黑猩猩的DNA變化。猩猩起源于1200萬～1600萬年前，而人類和黑猩猩則起源于五六百萬年前，所以猩猩進化的時間更久。但是在對這三種猿的基因組進行的對比中發(fā)現(xiàn)，人類和黑猩猩得到或缺失的基因是猩猩的2倍多。

人類基因組更類似于猩猩的基因組，而不是黑猩猩的基因組，這反映了人類和黑猩猩從同一個祖先進化而來，兩個物種擁有相同的猩猩DNA。但是，經(jīng)過成千上萬年，人類和黑猩猩分別進化，在這個過程中，黑猩猩因為某些原因失去了猩猩的DNA，人類則保留了猩猩的DNA。

2006年1月23日，美國佐治亞理工學院、國立人類基因組研究所等機構的科學家在世界聞名的學術刊物美國《國家科學院院刊》上公布的一項研究顯示，在所有的靈長目動物中，黑猩猩與人類的差異最小，黑猩猩與人類的親緣關系比它們與其他猿的關系更近，而且二者都是分子“進化鐘”運轉最慢的靈長目動物。研究小組負責人、佐治亞理工學院的易蘇錦認為，新發(fā)現(xiàn)再次拉近了黑猩猩和人類的距離，人類和黑猩猩可以稱為“兄弟”，而他們與猩猩、大猩猩則是“表兄弟”。

在這一研究中，易蘇錦小組的科學家對人類、黑猩猩、大猩猩、猩猩等幾種靈長目動物進行了大規(guī)模的基因組序列比較，并對比了它們“進化鐘”的運轉速率，即基因組中單核苷酸變異的速率。研究人員發(fā)現(xiàn)，在所有靈長目動物中，人類的“進化鐘”運轉最慢，也就是說人類基因組內單核苷酸變異更少，基因組更穩(wěn)定；黑猩猩“進化鐘”的運轉僅比人類稍快一些，但明顯比大猩猩和猩猩慢，人類的“進化鐘”比大猩猩慢大約11%，但黑猩猩的“進化鐘”也比大猩猩慢約8%。論文第一作者、佐治亞理工學院的伊蘭戈認為，在靈長目動物的進化史上，人類和黑猩猩的共同祖先可能先和猩猩、大猩猩的祖先“分家”，這導致人類和黑猩猩的“進化鐘”都慢了下來，然后人類與黑猩猩再次發(fā)生分化。

人類和黑猩猩在分子鐘上的微小差別，與它們在世代時間方面的巨大差異比起來，顯然是不相稱的。由此，易蘇錦研究小組推算，現(xiàn)代人如此漫長的世代時間很可能是在100萬年前才開始進化的。這個估計和古人類學的證據(jù)相一致。例如，在對肯尼亞發(fā)現(xiàn)的150萬年前的直立人牙齒發(fā)育的研究顯示，它的性成熟時間與黑猩猩相似；而發(fā)現(xiàn)于西班牙的80萬年前的原始人類標本的牙齒，才表現(xiàn)出更多典型現(xiàn)代人的特征。

黑猩猩：人類的親兄弟？

2006年5月17日，來自著名的哈佛大學和麻省理工學院共同下屬的布羅德研究所的科學家在《自然》雜志網(wǎng)絡版上發(fā)表論文說，他們首次通過對人類和黑猩猩的全基因組分析，確定人類與黑猩猩在1000萬年前第一次分離。接著，人類和黑猩猩在朝不同方向進化了400萬年后又走到一起，并開始了一段不同尋常的“浪漫情”。

“浪漫情”的結果是：兩支基因稍有不同的族群進行交配，誕生了一個新的、兼有人類和黑猩猩特征的第三類雜交群體。正是這個第三類雜交群體的基因組合，最后分化出了現(xiàn)代人類和現(xiàn)代黑猩猩這兩個不同的分支。換言之，現(xiàn)代人類是古人類與黑猩猩結合的后代！

研究人員解釋說，人類和黑猩猩基因組不同區(qū)域的排序差異大小可以換算成年份，排序差異越大，說明二者在基因組上分離年代越早，反之則說明基因組分離晚。過去，科學家對比人類與黑猩猩基因的研究，僅僅能夠算出人類與黑猩猩有限基因密碼的不同，然后得出它們分裂的一個日期，而不能就大范圍時間跨度做出推斷。

新研究的精彩之處在于將基因密碼拆開，然后獨立地研究每一個部分。而且這次布羅德研究所的研究是迄今為止對人類與黑猩猩基因對比最詳細的一次，科學家所對比的基因數(shù)量比以前的研究約多800倍。這樣，科學家就不僅能夠確定人類與黑猩猩是何時分離的，也能夠確定分離是如何發(fā)生的。這一分析帶來了四大發(fā)現(xiàn)：①人類和黑猩猩的分離持續(xù)時間超過400萬年，持續(xù)時間漫長，過程非常復雜；②兩個物種基因組中最年輕的區(qū)域產(chǎn)生時間（也就是分離完成的時間）不早于630萬年前，很可能是540萬年前；③在進化過程中，人類和黑猩猩的性染色體——Y染色體經(jīng)歷的變化最大，黑猩猩之間Y染色體的差異小于人類之間的差異，黑猩猩的Y染色體比人類Y染色體的退化速度更快；④人類的性染色體——X染色體非?！澳贻p”，比其他染色體的平均年齡小120萬年左右，這是因為人類和黑猩猩雜交后導致X染色體的選擇范圍更廣，經(jīng)過基因重組后，它們的X染色體就比其他染色體年輕。這表明人類和黑猩猩擁有共同的祖先，到距今比較近的時候才彼此分離。眾所周知，男性只有一條X染色體，這條X染色體要能復制才可生育，但在原始人類與黑猩猩的雜交后代中，男性后代因不能產(chǎn)生正常的活性精子而喪失生育能力。而女性擁有兩條X染色體，雜交女性是可以生孩子的。為繁衍后代，雜交女原始人就顧不了這么多，將就著和原始黑猩猩進行交配，生下能生育的后代再說。等到能生育的后代出生后，她們就再也看不上又笨又丑的黑猩猩了，于是就自己獨立出來，再自我繁衍，自成一支。

但這個研究結果在科學界也引起不少質疑。哈佛大學生物人類學教授丹尼爾·利伯曼說：“這聽起來非常新鮮，分析得也頭頭是道，但是這個結果不是每個人都能接受。我很想知道這個問題的答案：已經(jīng)直立行走的原始人類和黑猩猩如何能把對方看做合適的配偶，它們之間的‘浪漫’情形會是怎樣的？”

倫敦大學的基因學家詹姆士·梅爾特表示，這可能是因為進化過程中一些人類祖先與黑猩猩雖然體貌特征有些不同，但早期人類看起來更像黑猩猩，他們可能覺得很般配，可以共同生活、繁衍后代。

如果此結論正確，我們現(xiàn)代人類就是早期人類與黑猩猩的“混血”。那么，到底人類是雜種，還是黑猩猩是雜種？或者二者都是雜種？為了弄清這些問題，研究人員還得收集更多的數(shù)據(jù)，尋找其他有力的證據(jù)。

科學家為黑猩猩爭“人權”

人類對黑猩猩研究得越多，越是意識到黑猩猩與人類并無本質的區(qū)別，有的只是量的差異。一些不那么人類中心主義的科學家主張，應當把黑猩猩從猩猩科中分離出來，與人劃歸一科。在某種意義上，人類是第三類黑猩猩。美國科學院院士、美國韋因大學的生物學家莫里斯·古德曼1998年在《美國科學院院刊》上發(fā)表論文提出，應該把現(xiàn)有類人猿都劃入人科，進而再把現(xiàn)存的兩種黑猩猩（黑猩猩和倭黑猩猩）都劃入人屬。古德曼的提議，使黑猩猩名副其實成了我們人類的親兄弟。

把黑猩猩和人歸入同一屬，也并不怎么辱沒了人。黑猩猩的行為與人類行為的幾乎所有特征都很相似，例如它們懂得制造——不僅僅是使用——簡單工具。很多人在電視里見過這樣的場景：黑猩猩折取草葉或細枝進行加工，伸進白蟻的巢穴引誘美食上鉤。黑猩猩有感情，會為親屬的死亡感到悲傷，群體中其他的成員會慰問死者的兄弟。它們有自我意識，照鏡子時知道里面的那個家伙不是不知從哪里來搶地盤的陌生黑猩猩，而正是自己。它們甚至還有移情能力，懂得設身處地地揣測其他生物的想法，并據(jù)此做出自私或無私的行為。科學家成功地教會一只黑猩猩認識阿拉伯數(shù)字，它還會將數(shù)字從0～9按大小順序排列，并能記住多達5位的數(shù)。有的黑猩猩經(jīng)過語言培訓后能聽懂幾千個英文單詞，并能借助鍵盤等工具“說話”。黑猩猩與人類幼兒在智力上的相似程度，顯然比外表的相似程度更高。黑猩猩經(jīng)過訓練后，能具有大約4歲小孩的思維和語言能力。黑猩猩和人類一樣是高度社會化的動物，而且不同地區(qū)的黑猩猩群體還存在不同的社會文化。因此說，把黑猩猩和人歸入同一屬，也并不怎么辱沒了人。

不過，要把黑猩猩歸入人屬的分類法，很難被人類社會廣泛接受。自古以來，人類就認為自己是與其他動物完全不同的萬物之靈。在研究人類與其他動物的關系時，我們仍然習慣于站在人類的立場上，而不是其他動物的立場上。

人與黑猩猩的相同與不同，現(xiàn)在只是學術問題，將來的研究是否會帶來倫理問題，尚不可知。如果把黑猩猩歸入人屬（或者人科），是否要承認它們具有一定的權利？捕捉、囚禁、醫(yī)學實驗，許多行為加之于人是可怕的罪行，加之于黑猩猩卻充其量只會在特定情形下違反動物保護法。如果用更親近的眼光去看待黑猩猩，需要做出什么改變呢？而且這不僅僅是人類做出一些物質利益上的犧牲就能做到的事，有時還要面對更艱難的選擇。比如：許多醫(yī)學研究要用到黑猩猩等靈長類動物，有的要在與人類最接近的動物身上觀察新藥的效用和毒性，有的要尋找一些疾病的發(fā)病機理或相關基因。為了保護黑猩猩的權利，我們需要禁止這類實驗嗎？但如果這樣，而又沒有別的替代方法，我們反過來又如何向人類自己交代呢？難道說要把黑猩猩的權利置于醫(yī)學研究的需要之上，從而讓人類蒙受更大的痛苦和風險？

當然，這是一些比較遙遠的問題。更嚴峻的現(xiàn)實是，人類的“高等”讓自身超脫于大自然之外，在征服自然的魔念中，在“高等”的智慧和不斷發(fā)展的科技中，人類恣意開發(fā)自然、踐踏生態(tài)平衡，導致人類的近親瀕于滅絕的邊緣。“至高無上”的人類，在尋找人與猿之間界限的同時，是不是也應該界定一下自己的行為界限呢？

鏈接

在美國專門研究猩猩的伍特塞德黑猩猩研究所內有一只27歲的叫做米哈爾的黑猩猩，它于1976年被研究人員從西非的喀麥隆帶到該研究所。此后，米哈爾與一只大它2歲的叫做科科的黑猩猩一道接受動物研究員帕特森女士的調教，后者的任務之一是教它們說話。結果，這兩只黑猩猩掌握了500多種美式手語，能聽懂一些英語，而且還能幫助帕特森女士教其他黑猩猩學說話。這兩只黑猩猩的才能各有區(qū)別?？瓶圃?998年曾在互聯(lián)網(wǎng)上進行過語言表演，通過一個翻譯，它告訴觀眾它渴了，想喝水。而米哈爾則更有美術和音樂天賦，它能畫一些畫，而且它的畫在美國一些美術館展出過。